2021年中考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)-微專題8-1金屬中?？蓟绢}型(考點(diǎn)知識(shí)梳理+例題)

微專題8-1金屬中?？蓟绢}型知識(shí)·解讀一、金屬材料1．金屬材料的分類金屬材料eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(純金屬,合金\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(鐵合金\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(生鐵,鋼)),其他合金))))2．金屬的物理性質(zhì)顏色大多數(shù)金屬呈銀白色，銅是紫紅色，金是黃色狀態(tài)常溫下大多數(shù)金屬為固體，但汞為液體共性金屬具有金屬光澤且有良好的導(dǎo)電性、傳熱性和延展性，但不同的金屬性質(zhì)有差異3．金屬之最：(1)目前世界產(chǎn)量最高的金屬——鐵(2)導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬——銀(3)硬度最大的金屬——鉻(4)熔點(diǎn)最高的金屬——鎢(5)熔點(diǎn)最低的金屬——汞(6)地殼中含量最多的金屬元素——鋁(7)人體中含量最多的金屬元素——鈣4．合金(1)合金：在金屬中熔合某些金屬或非金屬制得的具有金屬特性的物質(zhì)。易錯(cuò)點(diǎn)：合金屬于混合物，合金不是合成材料。(2)合金的特征：合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它們的純金屬高，抗腐蝕性能好，熔點(diǎn)比組成它們的純金屬低。(3)生鐵和鋼是常見(jiàn)的合金：由于它們的含碳量不同而性能不同。生鐵含碳量為2%～4.3%，鋼含碳量為0.03%～2%。日常生活中見(jiàn)到的許多鐵制品都是鐵合金制成的。(4)其他合金：①鈦合金：熔點(diǎn)低，密度小，可塑性好，易于加工，機(jī)械性能好，抗腐蝕性強(qiáng)等，被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、船舶、化工和通信設(shè)備等。鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可以用來(lái)制造人造骨等。②硬鋁：硬度大，密度小，可塑性好，易于加工，機(jī)械性能好，抗腐蝕性能強(qiáng)，廣泛用做飛機(jī)外殼、車箱、門窗等。黃銅、青銅等都屬于合金。二、金屬資源的利用和保護(hù)自然界中能以單質(zhì)的形式存在的金屬只有銀和金，其他金屬都以化合物的形式存在。1．金屬的冶煉(1)鐵礦石：①磁鐵礦(Fe3O4)，②赤鐵礦(Fe2O3)，③菱鐵礦(FeCO3)(2)煉鐵原理：高溫下，用一氧化碳將鐵從它的氧化物中還原出來(lái)。主要反應(yīng)：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2；Fe3O4＋4COeq\o(=,\s\up7(高溫))3Fe＋4CO22．實(shí)驗(yàn)突破：鐵的冶煉(1)實(shí)驗(yàn)原理：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2(2)實(shí)驗(yàn)裝置(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①紅色粉末逐漸變成黑色，②澄清石灰水變渾濁，③尾部導(dǎo)管口產(chǎn)生藍(lán)色火焰【特別提醒】CO有毒，排放到空氣中，會(huì)對(duì)空氣造成污染，做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，要有尾氣處理裝置，可以用酒精燈點(diǎn)燃尾氣，將尾氣中的CO燒掉，也可用氣球?qū)⑽矚馐占饋?lái)。(5)變形裝置：此裝置不需尾氣處理，將尾氣直接通至酒精噴燈的火焰上，既對(duì)尾氣進(jìn)行處理，又使產(chǎn)生的熱量給裝置加熱，既節(jié)約了能量，又避免了污染。3．保護(hù)金屬資源(1)鐵生銹與防護(hù)①鐵生銹的過(guò)程：鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使鐵表面生成一層紅色的物質(zhì)(即鐵銹)，此反應(yīng)是緩慢的氧化反應(yīng)。鐵銹的主要成分是氧化鐵(Fe2O3)。②鐵生銹的條件：鐵與空氣中的氧氣和水同時(shí)接觸。③除去鐵銹：用稀鹽酸或稀硫酸與鐵銹反應(yīng)而除去。反應(yīng)的化學(xué)方程式：6HCl＋Fe2O3=2FeCl3＋3H2O；3H2SO4＋Fe2O3=Fe2(SO4)3＋3H2O【特別提醒】反應(yīng)的溶液：FeCl3、Fe2(SO4)3為黃色。④防銹：破壞生銹的條件，可以防銹。⑤防銹措施：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a.保持鐵制品表面的潔凈和干燥,\a\vs4\al(b.在金屬,表面涂,保護(hù)膜)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(涂油,刷油漆,電鍍其他金屬,烤藍(lán)（表面烤氧化物保護(hù)膜）)),c.制成合金（如不銹鋼）))(2)其他金屬銹蝕。①金屬鋁具有良好的抗腐蝕性能，原因是鋁與空氣中氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化鋁膜，覆蓋在金屬鋁表面，使內(nèi)層的鋁與氧氣隔離，氧化鋁膜的成分為Al2O3。②銅的銹蝕：是銅與空氣中的氧氣、水蒸氣、二氧化碳等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。生成銅綠。銅綠的成分為Cu2(OH)2CO3。(3)保護(hù)金屬資源的措施①防止金屬的銹蝕(腐蝕)；②回收廢舊金屬再利用；③有計(jì)劃地、合理地開(kāi)采礦物；④尋找金屬的代用品等。典例·解讀類型一：金屬材料例1．下列有關(guān)金屬的說(shuō)法正確的是()A．鋁有很好的抗腐蝕性B．純鋁的硬度大于鋁合金C．鋼是純凈物D．鋼鐵嚴(yán)重銹蝕后，不值得回收【答案】【答案】A【解析】鋁有很好的抗腐蝕性，A正確，原因是鋁表面有致密的氧化鋁膜；純鋁的硬度大于鋁合金，B錯(cuò)誤，原因是合金的硬度比純金屬的硬度大；鋼是純凈物，C錯(cuò)誤，因?yàn)殇撝泻刑?，含碳量?.03%～2%，是混合物；鋼鐵銹蝕嚴(yán)重不值得回收，D錯(cuò)誤，因?yàn)殇P蝕的鋼鐵冶煉后能夠?qū)P蝕部分還原為鐵，雖然銹蝕仍能得到很好的利用，故選A。例2．合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特征的物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，合金的熔點(diǎn)低于任何一種組分金屬的熔點(diǎn)。下表是一些金屬的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)。金屬銅鋅錫鉛鉍鎘熔點(diǎn)/℃1083419.6231.9327.5271.3320.9(1)鉛錫合金中某種金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與合金的熔點(diǎn)有如圖所示的關(guān)系，其中橫坐標(biāo)表示的是________的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；當(dāng)合金熔點(diǎn)最低時(shí)，合金中鉛與錫的質(zhì)量比為_(kāi)_______。(2)保險(xiǎn)絲由鉍、鉛、錫、鎘等金屬組成，其熔點(diǎn)約為_(kāi)_______。A．20～40℃B．60～80℃C．230～250℃D．300～320℃（3）青銅器的主要成分是銅錫合金．嶄新的青銅器呈土黃色。當(dāng)青銅器長(zhǎng)期埋在地下，逐漸形成了綠色的銅綠[主要成分Cu2（OH）2CO3]，從其化學(xué)式可知銅綠是銅與___________________________（填物質(zhì)的化學(xué)式）長(zhǎng)期作用的結(jié)果?！敬鸢浮浚?）錫；2：3；（2）B；（3）O【答案】（1）錫；2：3；（2）B；（3）O2、H2O和CO2【解析】（1）橫坐標(biāo)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為零時(shí)熔點(diǎn)要比質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1時(shí)熔點(diǎn)高，因?yàn)殂U的熔點(diǎn)比錫的熔點(diǎn)高，所以橫坐標(biāo)表示錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；合金熔點(diǎn)最低時(shí)錫占60%，所以鉛占40%，合金中鉛與錫的質(zhì)量比為40%：60%=2：3；（2）合金的熔點(diǎn)比它的組成成分熔點(diǎn)要低，鉍、鉛、錫、鎘這四種物質(zhì)熔點(diǎn)最低的是231.9，所以要選擇熔點(diǎn)比231.9低，且不能很低，必須要高于室溫，所以選擇B；（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)前后元素種類不變，根據(jù)Cu2（OH）2CO3可知由銅、氧、氫、碳四種元素組成，所以是銅與氧氣、二氧化碳、水三種物質(zhì)作用的結(jié)果。類型二：金屬的銹蝕及防護(hù)例3．為了減緩鐵制品的銹蝕，下列做法不當(dāng)?shù)氖?)A．在車船的表面噴涂油漆B．將使用后的菜刀用布擦干C．洗凈鐵制品表面的油膜D．在鐵制品表面鍍上一層鋅【答案】【答案】C【解析】鐵生銹的原因是鐵與空氣中的氧氣、水發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，因此減緩鐵制品銹蝕的做法是隔絕空氣和水。洗凈鐵制品表面的油膜，會(huì)使鐵制品直接暴露在空氣中，不能減緩鐵制品的銹蝕。例4．下列有關(guān)金屬說(shuō)法正確的是（）A．鋁的抗腐蝕性強(qiáng)的原因是因?yàn)殇X的化學(xué)性質(zhì)不活潑，不與其他物質(zhì)反應(yīng)B．銅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在潮濕的空氣中也不生銹C．鋁的抗腐蝕性強(qiáng)的原因是因?yàn)殇X在空氣中能生成一層致密的氧化物保護(hù)膜D．鍍鋅的“白鐵皮”不易生銹，說(shuō)明鋅沒(méi)有鐵活潑【答案】【答案】C【解析】A．金屬鋁制品在生活中使用廣泛，但卻很少發(fā)現(xiàn)鋁制品象鐵似的出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，其原因就在于鋁可以和空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成一層致密的氧化物保護(hù)膜氧化鋁，覆蓋在鋁制品表面，隔絕鋁與氧氣的接觸，故原說(shuō)法錯(cuò)誤；B．銅在潮濕的空氣中，在空氣中的氧氣、二氧化碳和水共同作用下，也能發(fā)生反應(yīng)，生成綠色的銅銹堿式碳酸銅，故原說(shuō)法錯(cuò)誤；C．鋁的抗腐蝕性強(qiáng)的原因是因?yàn)殇X在空氣中能生成一層致密的氧化物保護(hù)膜；說(shuō)法正確；D．鋅的表面也有一層致密的氧化物保護(hù)膜，阻止鐵與氧氣的接觸，防止鐵的銹蝕，而非鋅沒(méi)有鐵活潑，故原說(shuō)法錯(cuò)誤。類型三：金屬的冶煉例5．某化學(xué)興趣小組用一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)來(lái)探究煉鐵的原理，裝置如圖所示。請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，A裝置中玻璃管內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是________。(2)B裝置中氫氧化鈉溶液的作用是_____________________________________________________，反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________________________________________。(3)為避免將CO排放到空氣中，并回收利用CO，方框中連接的是C和D裝置，導(dǎo)管接口的連接順序?yàn)閍→____________。【答案】【答案】(1)紅色粉末逐漸變成黑色；(2)吸收反應(yīng)生成的二氧化碳；2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O；(3)d→b→e【解析】(1)氧化鐵是紅色粉末，高溫下一氧化碳還原氧化鐵得到的鐵粉是黑色的。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖分析，實(shí)驗(yàn)中對(duì)尾氣中的一氧化碳是先收集然后再利用，為了收集到較純凈的一氧化碳，用氫氧化鈉溶液吸收反應(yīng)生成的二氧化碳，即B裝置中氫氧化鈉的作用是吸收反應(yīng)生成的二氧化碳。(3)C是用排水法收集一氧化碳，所以氣體應(yīng)該由導(dǎo)管d通入，b和e相連。例6．CO是一種無(wú)色、無(wú)臭的氣體，密度比空氣略小，難溶于水，易于血紅蛋白結(jié)合，具有可燃性，實(shí)驗(yàn)室常用草酸晶體和濃硫酸供熱制取CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H2C2O4濃硫酸加熱CO2↑+CO↑+H2O。某同學(xué)設(shè)計(jì)下列裝置制備、提純CO，并用CO來(lái)還原氧化鐵，請(qǐng)根據(jù)如圖回答。(1)該同學(xué)的設(shè)計(jì)存在的一處明顯缺陷是____________。(2)用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再點(diǎn)燃E處酒精燈之前，必須進(jìn)行的一項(xiàng)操作是________________________（從實(shí)驗(yàn)安全角度考慮）。(3)裝置B的作用是____________。(4)證明一氧化碳能還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是裝置E中固體顏色的變化為_(kāi)___________，C中____________，F(xiàn)中____________?！敬鸢浮俊敬鸢浮?1)沒(méi)有尾氣處理；(2)檢驗(yàn)裝置氣密性；(3)吸收二氧化碳；(4)紅色變?yōu)楹谏?；澄清的石灰水沒(méi)有變渾濁；澄清的石灰水沒(méi)有變渾濁?！窘馕觥?1)一氧化碳有毒，需要尾氣處理；(2)有氣體參與的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)前需要檢驗(yàn)裝置氣密性；(3)氫氧化鈉會(huì)與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，所以裝置B的作用是吸收二氧化碳；(4)一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以證明一氧化碳能還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是裝置E中固體顏色的變化為紅色變?yōu)楹谏珻中澄清的石灰水沒(méi)有變渾濁，F(xiàn)中澄清的石灰水沒(méi)有變渾濁。

微專題8-1金屬中常考基本題型例1．【答案】A【解析】鋁有很好的抗腐蝕性，A正確，原因是鋁表面有致密的氧化鋁膜；純鋁的硬度大于鋁合金，B錯(cuò)誤，原因是合金的硬度比純金屬的硬度大；鋼是純凈物，C錯(cuò)誤，因?yàn)殇撝泻刑?，含碳量?.03%～2%，是混合物；鋼鐵銹蝕嚴(yán)重不值得回收，D錯(cuò)誤，因?yàn)殇P蝕的鋼鐵冶煉后能夠?qū)P蝕部分還原為鐵，雖然銹蝕仍能得到很好的利用，故選A。例2．【答案】（1）錫；2：3；（2）B；（3）O2、H2O和CO2【解析】（1）橫坐標(biāo)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為零時(shí)熔點(diǎn)要比質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1時(shí)熔點(diǎn)高，因?yàn)殂U的熔點(diǎn)比錫的熔點(diǎn)高，所以橫坐標(biāo)表示錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；合金熔點(diǎn)最低時(shí)錫占60%，所以鉛占40%，合金中鉛與錫的質(zhì)量比為40%：60%=2：3；（2）合金的熔點(diǎn)比它的組成成分熔點(diǎn)要低，鉍、鉛、錫、鎘這四種物質(zhì)熔點(diǎn)最低的是231.9，所以要選擇熔點(diǎn)比231.9低，且不能很低，必須要高于室溫，所以選擇B；（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)前后元素種類不變，根據(jù)Cu2（OH）2CO3可知由銅、氧、氫、碳四種元素組成，所以是銅與氧氣、二氧化碳、水三種物質(zhì)作用的結(jié)果。例3．【答案】C【解析】鐵生銹的原因是鐵與空氣中的氧氣、水發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，因此減緩鐵制品銹蝕的做法是隔絕空氣和水。洗凈鐵制品表面的油膜，會(huì)使鐵制品直接暴露在空氣中，不能減緩鐵制品的銹蝕。例4．【答案】C【解析】A．金屬鋁制品在生活中使用廣泛，但卻很少發(fā)現(xiàn)鋁制品象鐵似的出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，其原因就在于鋁可以和空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成一層致密的氧化物保護(hù)膜氧化鋁，覆蓋在鋁制品表面，隔絕鋁與氧氣的接觸，故原說(shuō)法錯(cuò)誤；B．銅在潮濕的空氣中，在空氣中的氧氣、二氧化碳和水共同作用下，也能發(fā)生反應(yīng)，生成綠色的銅銹堿式碳酸銅，故原說(shuō)法錯(cuò)誤；C．鋁的抗腐蝕性強(qiáng)的原因是因?yàn)殇X在空氣中能生成一層致密的氧化物保護(hù)膜；說(shuō)法正確；D．鋅的表面也有一層致密的氧化物保護(hù)膜，阻止鐵與氧氣的接觸，防止鐵的銹蝕，而非鋅沒(méi)有鐵活潑，故原說(shuō)法錯(cuò)誤。例5．【答案】(1)紅色粉末逐漸變成黑色；(2)吸收反應(yīng)生成的二氧化碳；2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O；(3)d→b→e【解析】(1)氧化鐵是紅色粉末，高溫下一氧化碳還原氧化鐵得到的鐵粉是黑色的。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖分析，實(shí)驗(yàn)中對(duì)尾氣中的一氧化碳是先收集然后再利用，為了收集到較純凈的一氧化碳，用氫氧化鈉溶液吸收反應(yīng)生成的二氧化碳，即B裝置中氫氧化鈉的作用是吸收反應(yīng)生成的二氧化碳。(3)C是用排水法收